Благодарю автора за ответственное отношение к выполнению заказа.
Информация о работе
Подробнее о работе
Проектирование активных фильтров на операционных усилителях
- 24 страниц
- 2015 год
- 157 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Техническое задание на курсовой проект
Введение
1 Проектирование активных фильтров
2 Построение расчётных АЧХ и ФЧХ синтезируемого фильтра
3 Реализация активного фильтра
4 Расчёт входного напряжения
5 Синтез активного ПФ в MicroCap
Заключение
Список используемой литературы
Приложение А (обязательное) Список принятых сокращений
1 Проектирование активных фильтров
Описание видов аппроксимации амплитудно-частотных характеристик фильтров
Первой задачей в процессе синтеза всякого фильтра является отыскание передаточной функции (в операторной или в комплексной форме), которая отвечает условиям практической реализуемости и одновременно обеспечивает получение необходимой АЧХ или ФЧХ (но не обеих) фильтра. Этот этап называется аппроксимацией характеристик фильтров. Таким образом, первой задачей синтеза является нахождение функции, с помощью которой можно построить фильтр, АЧХ которого должна удовлетворять условиям физической реализуемости и техническим требованиям, предъявляемым к устройству, также должна наилучшим образом приближаться к идеальной АЧХ, изображенной на рисунке 1. Процесс нахождения такой функции называют аппроксимацией. Характер аппроксимации зависит от выбора критерия качества аппроксимации.
Исходной функцией для решения задачи аппроксимации служит идеальная низкочастотная АЧХ (рисунок 1а).
...
3 Реализация активного фильтра
Находим добротность фильтра по формуле:
(18)
Так как добротности меньше 10, то выбираем реализацию активных фильтров на усилителях с положительной обратной связью (ПОС).
Активный фильтр на усилителе с ПОС состоит из усилителя напряжения с коэффициентом усиления, близким к единице, охваченного ПОС, и RC-схемы, включенной в цепь обратной связи. В дальнейшем будем полагать, что для ОУ выполняются условия: , .
Для обеспечения фильтра второго порядка при построении усилителя используются одно звено ПФ второго порядка, изображённое на рисунке 4.
Рисунок 5 ― Звено ПФ второго порядка
Для ПФ второго порядка формула (3) приобретает вид:
(19)
Расcчитаем R4 и R5, которые задают коэффициент усиления схемы по формуле:
(20)
Отсюда следует, что их отношение равно 3. Поэтому возьмём R4=300 Ом, а R5=900 Ом.
...
4 Расчёт входного напряжения
Для выполнения требования по обеспечению заданного в техническом задании напряжения на выходе фильтра, равного 2 В, требуется поставить на выходе усилительный каскад с коэффициентом усиления:
(22)
Таким образом, напряжение на входе активного ПФ должно быть не более 2 В.
5 Синтез активного ПФ в MicroCap
В настоящее время существует несколько способов программного синтеза активных фильтров. Одним из них является моделирование активных фильтров в среде программирования MicroCap. Всё, что необходимо для реализации фильтра, это внести необходимы параметры:
Рисунок 8 – Окно установок параметров
Далее программа сама строит схему, и для подтверждения правильности синтеза, необходимо получить АЧХ, произведя частотный анализ:
Рисунок 9 – АЧХ синтезированного полосового фильтра
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовой работе был рассчитан и спроектирован полосовой ARC-фильтр второго порядка, при этом для расчёта АЧХ использовалась аппроксимация по Баттерворту.
...
1 Воробьёва, Е. И. Проектирование активных фильтров на операционных усилителях / Е. И. Воробьёва. ― Воронеж : ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009. ― 65 с.
2 Лем, Г. Аналоговые и цифровые фильтры. Пер. с англ. / Под ред. И. Н. Теплюка. ― М. : Мир, 1982. ― 592 с.
3 Джонсон, Д. Справочник по активным фильтрам / Д. Джонсон, К. Мур. ― М. : ЭНЕРГОИЗДАТ, 1983. ― 128 с.
4 Павлов, В. Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств / В. Н. Павлов, В. Н. Ногин. ― М. : Горячая линия ― Телеком, 2003. ― 320 с.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
